Линии метрополитена 2-й очереди в Москве
Инж. Э. Б. ХАБЛИЕВ и инж. А. М. ГОРЬКОВ
(Журнал "Метрострой" №3 1936 год)
А. Перспективы развития линий метро
В марте 1933 г. правительством была утверждена схема линий метрополитена в Москве размером 80,3 км из пяти диаметров.
Эта схема была разработана с учетом исторически сложившегося характера радиально-кольцевого построения уличных магистралей и предусматривала Москву лишь в старых ее границах.
Грандиозный план коренной реконструкции столицы нашего социалистического отечества — Москвы, — принятый ОНК и ЦК ВКП(б) в 1935 г., потребует значительных дополнений к этой схеме, так как планом предусматривается увеличение территории города с 28,5 тыс. га до 60,0 тыс. га, и население возрастает до 5 млн. чел.
Принятая правительством планировка новой Москвы сохраняет в старой части города ее радиально-кольцевое строение уличных магистралей, лишь выпрямляя и усовершенствуя их. С этой точки зрения 80-километровая схема удовлетворяет новой планировке и может быть в основном сохранена с частичными уточнениями и дополнениями.
Б. Вопросы эксплоатационного построения линий 2-й очереди
1. Состав задания
В 1934 г. состоялось решение правительства по вопросу о строительстве 2-й очереди Московского метрополитена. Согласно этому решению Метрострою задано построить в течение 1935 по 1 января 1939 г. 20,2 км. Горьковский радиус предполагалось строить до Белорусского вокзала. Однако согласно позднейшим решениям правительства Горьковский радиус продлен до разветления Ленинградского и Волоколамского шоссе, что значительно увеличило первоначальное задание.
В состав 2-й очереди входят: горьковский радиус — от площади Свердлова до речки Таракановки (вместе с веткой в парк) — 9,695 км (из этого протяжения 375 и составляет двухпутная ветка в Горьковское вагонное депо), замоскворецкий радиус — от площади Свердлова до Павелецкого вокзала — 3,500 км, продолжение арбатского радиуса от Смоленской площади до Киевского вокзала — 1,680 км и, наконец, покровский радиус — от манежа, места примыкания к эксплоатируемому арбатскому радиусу, до Всесоюзного стадиона в Измайлове — 10,400 км.
Таким образом общее протяжение линий 2-й очереди составляет 25,275 км.
Строительством этих линий обеспечивается соеединение между собой всех крупных железнодорожных вокзалов Москвы, дающих наиболее мощные пассажиропотоки, сильно увеличивающиеся в ближайшие 3 — 4 года в связи с электрификацией пригородного железнодорожного движения.
Кроме того, некоторые из указанных радиусов, например горьковский обслуживают такие места скопления мощных пассажиропотоков, как стадион “Динамо”, Бега, Стадион юных пионеров и др. Покровский радиус обслуживает Электрозавод, Всесоюзный стадион, парк им. Сталина в Измайлове и целый ряд промышленных предприятий, расположенных до окружной дороги.
По срокам строительства 2-я очередь разбивается на две части, из коих первая в составе горьковского радиуса, части покровского радиуса — от манежа до Курского вокзала и продолжения арбатского радиуса — от Смоленской площади до Киевского вокзала общим протяжением 14,900 км — строится в 1935 — 1937 г. Вторая же часть начнется строительством в 1937 г.
Кроме того, в строительстве находятся и будут сданы в эксплоатацию в ближайшие месяцы тупики у станций “Сокольники” и “Крымская площадь”, протяжением 583 м, входящие в состав 1-й очереди.
Таким образом по окончании строительства линии первой части 2-й очереди, т. е. к концу 1937 г., Москва будет иметь 26,860 км линий метрополитена в эксплоатации.
2. Пассажиропотоки и провозная способность
Выше мы отмечаем по радиусам те пункты, которые дают единовременно наиболее мощные пассажиропотоки. Ориентировочные подсчеты возможных пассажиропотоков в часы пик (на перспективу для Москвы с 5 млн. населения), произведенные на основе материалов талонного обследования Мострамвайтреста 1933 г., дают для перегонов и станций 2-й очереди следующую нагрузку:
Перегоны и станции |
Пассажиропотоки на перегонах |
Пассажирооборот станций в оба направления |
|
от центра |
к центру |
||
Горьковский радиус |
|
|
|
Ст. пл. Свердлова |
25220 |
30630 |
67880 |
Ст. пл. Маяковского |
25320 |
37200 |
35200 |
Ст. Белорусск. вокз. |
13190 |
19260 |
47900 |
Ст. Динамо |
6820 |
15050 |
16150 |
Ст. Аэропорт |
4190 |
10180 |
7510 |
Ст. Сокол |
|
|
14370 |
Покровский радиус |
|
|
|
Ст. ул. Коминтерна* |
14340 |
21780 |
11560 |
Ст. пл. Революции |
23200 |
23900 |
66560 |
Ст. Курский вокзал |
|
|
18800 |
Арбатский радиус |
|
|
|
Ст. Смоленская пл.* |
10720 |
17500 |
26140 |
Ст. Киевский вокзал |
|
|
10640 |
* Станции эти уже находятся в эксплоатации
Необходимо отметить, что для станции “Динамо” не учтены часы пик в дни игр и состязаний, когда количество зрителей исчисляется в 75000 чел. Кроме того, недостаточно точно учтено количество пригородных пассажиров по Курскому вокзалу. Если учесть указанные обстоятельства, то без сомнения, пассажирооборот этих станций будет значительно выше, увеличится нагрузка также и на перегоны.
Приведенные в таблице данные нужно рассматривать как ориентировочные, так как с изменением расселения и застройки Москвы соответственно генеральному плану реконструкции могут произойти значительные перегруппировки пассажиропотоков.
Провозная способность линий определяется в зависимости от возможной максимальной частоты движения и емкости поезда, расчетов на 8-вагонные поезда (4 секции) и на максимальную частоту движения в 1,75 мин. Нормальная вместимость вагона как на 1-й, так и на 2-й очереди принята в 170 чел. При перегрузках вагон может вместить и до 250 чел. Следовательно, при нормальной работе и самостоятельной эксплоатации диаметров в один час может быть перевезено: 170Х8Х34=46240 чел. в одном направлении, а с перегрузкой 250Х8Х34=68000 чел.
Из сопоставления провозной способности с ожидаемыми пассажиропотоками на отдельных перегонах видно, что провозная способность выше.
3. Эксплоатационная схема линий первой части 2-й очереди
На рис. 1 приводится принятая для 1-й очереди и первой части 2-й очереди эксплоатационная схема. По этой схеме предусматривается взаимная связь между отдельными радиусами и диаметрами посредством соединительных веток. На 1-й очереди построена двухпутная служебная соединительная ветка между кировско-фрунзенским диаметром и арбатским радиусом (у манежа). Она временно использована для организации вилочного движения на 1-й очереди. После сдачи в эксплоатацию строящейся части покровского радиуса до Курского вокзала и продолжения арбатского радиуса до Киевского вокзала предполагается начать самостоятельное движение по арбатско-покровскому диаметру, и тогда эта ветка вновь приобретает чисто служебное назначение.
Между горьковским радиусом и арбатско-покровским диаметром на площади Свердлова предусмотрена однопутная соединительная ветка. В течение 2—3 лет после сдачи в эксплоатацию первой половины покровского радиуса эта ветка будет служить для подачи и уборки составов с Горьковского парка на арбатско-покровский диаметр.
В дальнейшем служебные ветки используются для общесетевой связи и подачи больных составов в центральные мастерские для большого ремонта.
Организация движения на отдельных линиях предполагается в следующем виде.
На горьковском радиусе. Впредь до постройки замоскворецкого радиуса оборот составов на горьковском радиусе будет происходить: в центре — за станцией “площадь Свердлова” через одиночный съезд и через двухпутные тупики за станцией “Сокол” — с другого конца. Съезд за станцией “Площадь Свердлова” допускает оборот составов через 5 мин., а с подсменными бригадами — через 2,5 мин. С вводом в эксплоатацию замоскворецкого радиуса оборот составов в центре производиться не будет. Оборот будет происходить у станции “Павелецкий вокзал”, так как пассажиронапряженность замоскворецкого радиуса не меньше, чем на части горьковского радиуса от центра до Белорусского вокзала. Другой съезд перед станцией “площадь Свердлова” служит лишь для передачи составов на соединительную ветку, но может быть также использован для оборота составов после установившегося движения на радиусе.
У станции “Белорусский вокзал” предусмотрены двухпутные тупики для возможности организации зоны между Павелецким и Белорусским вокзалами в будущем и для временного отстоя заболевших составов.
Оборотные тупики за станцией “Сокол” совмещены с двухпутной передаточной веткой в Горьковское вагонное депо.
На арбатско-покровском диаметре. Арбатско-покровский диаметр будет обслуживаться подвижным составом из Горьковского вагонного депо. Составы через съезд перед станцией “площадь Свердлова” будут направляться через соединительную ветку на левый путь покровского радиуса. Здесь у станции “площадь Революции” составы оборачиваются назад и дальше начинается регулярное движение поездов в сторону Киевского вокзала и обратно.
За станцией “Киевский вокзал” для оборота составов предусмотрены двухпутные тупики, а за Курским вокзалом — однопутный тупик. При этом в качестве тупика для оборота состава на время до ввода в эксплоатацию остальной части покровского радиуса до стадиона используется правый ходовой тоннель. Отсутствие постоянных оборотных устройств Курского вокзала объясняется тем, что покровский радиус как в центре, так и за Курским вокзалом до Электрозавода имеет почти одинаково мощные пассажиропотоки.
Для арбатско-покровского диаметра принята частота движения в 3 мин., исходя из условия пассажиронапряженности на первые 3 года эксплоатации.
4. Потребность в подвижном составе
После сдачи в эксплоатацию первой части 2-й очереди в размере 14900 км на линиях 1-й и 2-й очереди будет находиться в обращении 6-вагонных составов:
а) На кировско-фрунзенском диаметре при частоте 2,5 мин. 18 составов.
б) На арбатско-покровском диаметре при частоте в 3 мин. 11 составов.
в) На горьковском радиусе при частоте в 2,5 мин. 10 составов.
Всего 39 составов, или 6Х39=234 вагона. Эксплоатация всей 2-й очереди в размере 25275 км вместе с 1-й очередью в 11,96 км потребует значительно большего количества подвижного состава, а именно:
а) На кировско-фрунзенском диаметре 24 состава.
б) На. арбатско-покровском диаметре 25 составов.
в) На горьковско-замоскворецком диаметре 24 состава. Всего 73 состава, или 6Х73==438 вагонов (инвентарн.).
5. Депо и мастерские
Существующее Северное депо, при котором имеются вагонные сараи на 9 составов по 8 вагонов, обслуживает эксплоатируемые кировско-фрунзенский диаметр и арбатский радиус до Смоленской площади. Как видно из приведенных цифр потребности в подвижном составе, количество стойл в Северном депо должно быть увеличено, начиная с 1936 г., и доведено до 18 к концу 1937 г.
Для обслуживания горьковско-замоскворецкого диаметра предусматривается постройка Горьковского депо с вагонным парком емкостью на 23 8-вагонных состава.
B связи с тем, что арбатско-покровский диаметр в пределах строительства 1-й и 2-й очереди не имеет площадки для своего вагонного парка, решено обслуживать последний из Горьковского парка. После окончания строительства покровского радиуса до стадиона в Измайлове, арбатско-покровский диаметр будет питаться подвижным составом из своего парка, предполагаемого к постройке у реки Яузы, а замоскворецкий будет обслуживаться из Горьковского парка.
При существующем Северном депо имеются мастерские для большого ремонта пропускной способностью 160 вагонов на линии. Такие же мастерские, но на 300 вагонов предусмотрены и при Горьковском депо. Такие мощные мастерские вполне обеспечат подвижной состав необходимым ремонтом до 1942/43 г.
Сооружение вагоноремонтных мастерских на каждом из диаметров экономически мало целесообразно, поэтому параллельно с разработкой генеральной схемы линий метрополитена для Большой Москвы необходимо решить важнейший вопрос о количестве, емкости и местоположении центральных вагоноремонтных мастерских. Центральные мастерские, предполагаемые к строительству в 1-ю очередь, намечены в Калошине (Черкизово).
В. Трасса и продольный профиль
1.Трасса
Горьковский радиус. Горьковский радиус, входящий в состав горьковского замоскворецкого диаметра, начинается на площади Свердлова станцией того же наименования. Станция размещается под площадью со стороны зданий Восток-кино (рис. 2).
За площадью Свердлова трасса пересекает Б. Дмитровку и идет под застроенными кварталами между Б. Дмитровкой и ул. Горького, выходя на площадь Пушкина. Далее, трасса, по левой стороне ул. Горького, доходит до Белорусского вокзала. На указанном отрезке линии запроектированы две станции: первая “Площадь Маяковского” — располагается под площадью того же наименования; вторая — станция “Белорусский вокзал” — под привокзальной площадью.
За Белорусским вокзалом трасса также следует по левой стороне Ленинградского шоссе и, не доходя до Стадиона юных пионеров, переходит на правую сторону; следуя далее по правой стороне шоссе, заканчивается у разветвления на Ленинградском и Волоколамском шоссе. На последнем участке намечены три станции: первая—у стадиона “Динамо”, того же наименования, вторая — “Аэропорт”, между 1-и инвалидной ул. и Ровинским лугом, третья— станция “Сокол”, против Бального переулка.
(В пределах глубокого заложения от площади Свердлова до “Динамо” расстояние между осями путей (за исключением площади Маяковского) из условия принятых конструкций станций назначено 25,40 м, а на ст. “Площадь Маяковского” 17,00м.
За станцией “Динамо” между Стрельнинским и Красноармейскими переулками начинается мелкое заложение. Расстояние между осями путей принято для перегона 4,10 м и для станций 12,9 м. В пределах глубокого заложения применены кривые радиусом 1 500 м, за исключением одного места у Б. Дмитровки, где применены кривые Р=500 м на левом и Р=600 м на правом пути.
Кривые Р=400 м применены на участке мелкого заложения в раструбах станции “Аэропорт” и “Сокол”.
Покровский радиус. Трасса покровского радиуса начинается от существующей камеры арбатского радиуса у манежа, круто сворачивает радиусом Р=200 и 250 м у Александровского сада, выходит на площадь Революции, затем пересекает ул. 25 Октября и идет под застроенными кварталами Китайгорода по направлению к Ильинским воротам.
Станция “Площадь Революции” располагается под ул. 25 Октября.
От Ильинских ворот трасса идет с правой стороны Маросейки под застроенными кварталами в направлении к Курскому вокзалу. За Лялиным переулком линия, радиусом Р=400 м, сворачивает влево и выходит на привокзальную площадь.
Станция “Курский вокзал” располагается по диагонали площади с левой стороны от вокзала.
За вокзалом, в обход Газового завода с юга, линия еще раз радиусом Р=300 м поворачивает влево и заканчивается оборотным тупиком.
Арбатский радиус. Трасса начинается от существующей станции “Смоленская площадь” в Николо-Щиповском переулке и, направляясь к р. Москве, нормально пересекает последнюю: на правом берегу Р=200 м сворачивает влево и выходит на Бородинскую ул. После пересечения Б. Дорогомиловской ул. линии Р=200 м поворачивает вправо, и выходит на привокзальную площадь.
Вдоль бокового фасада Киевского вокзала размещается станция того же наименования. За станцией трасса заканчивается четырехпутным тоннелем, в котором укладываются двухпутный тупик и главные пути, продолжаемые впоследствии при удлинении линии.
2. Продольный профиль
Горьковский и покровский радиусы
Продольный профиль горьковского и покровского радиусов запроектирован из условия щитовой проходки как перегонных, так и станционных тоннелей, как правило, без применения сжатого воздуха. Станции “Аэропорт” и “Сокол” горьковского радиуса и прилегающие к ним перегоны сооружаются открытым способом.
Устойчивые породы залегают на глубине от поверхности от 12 до 30 м и состоят из плотных юрских и карбонных глин и известняков.
Приток воды и выработок из известняков возможен в 140 —180 м3/час для горьковского радиуса и 180 —300 мз/чac для покровского.
В пределах глубокого заложения сохранена достаточная кровля (5—12 м) устойчивых пород над сводами тоннелей. Сечения тоннелей в основном располагаются в устойчивых породах. Исключение составляют переходные участки от глубокого заложения на мелкое. На Горьковском радиусе — от станции “Динамо” в направлении к станции “Аэропорт” и на Покровском радиусе — манеж — Площадь Революции тоннели на переходных участках прорезают неустойчивые породы плывунного характера (мелкозернистые супеси и глинистые пески, насыщенные водой) и сооружаются при помощи щитов под сжатым воздухом.
В месте пересечения радиусов (на площади Свердлова) тоннели горьковского радиуса располагаются ниже тоннелей кировского и покровского радиусов.
Ha горьковском радиусе в пределах глубокого заложения применены уклоны не свыше 0,005, за исключением части участка площадь Свердлова — площадь Маяковского, где применен уклон — 0,026, и переходного участка “Динамо” — “Аэропорт” — 0,028.
На участке мелкого заложения тело тоннелей заложено в среднезернистых песках с незначительным процентом глинистости. Уровень грунтовых вод колеблется от 1,5 до 8 м. На указанном участке возможно применение искусственного водопонижения. Максимальный уклон — 0,025 применен у пересечения с речкой Ходынкой.
На Покровском радиусе применены уклоны не свыше 0,005, за исключением переходного участка, где применен уклон 0,028 при совпадении с кривой в плане Р=200 м и 0,032 с кривой p = 400 м.
Ниже приводятся таблицы расстояний между станциями и глубина их заложения.
Горьковский радиус
Наименование станций |
Расстояние между станциями в м |
Глубина заложения (до платформ) |
Ст. "Пл. Свердлова" |
2095 |
33,90 |
Ст. "Пл. Маяковского" |
1020 |
33,10 |
Ст. "Белорусский вокзал" |
2160 |
33,10 |
Ст. "Динамо" |
1975 |
39,60 |
Ст. "Аэропорт" |
1250 |
8,60 |
Ст. "Сокол" |
|
9,60 |
Покровский радиус
Наименование станций |
Расстояние между станциями в м |
Глубина заложения (до платформ) |
"Ул. Коминтерна"* |
1075 |
|
"Пл. Революции" |
2330 |
33,55 |
"Курский вокзал" |
|
30,65 |
* Существующая станция
Среднее расстояние между станциями 2-й очереди составляет 1660 м.
Арбатский радиус. Тоннели Арбатского радиуса заложены неглубоко от поверхности. На левом берегу тоннели заложены в сухих песках, а на правом берегу, начиная с рампы, в разнозернистых песках и супесях, насыщенных водой. Горизонт грунтовых вод колеблется от 3 до 7 м. Применение искусственного водопонижения представляет большие затруднения, особенно в пределах станции “Киевский вокзал”.
При проектировании продольного профиля арбатского радиуса были встречены значительные трудности вследствие пересечения р. Москвы однопролетным мостом с ездой поверху, согласно требованию города. На подходных эстакадах к мосту были применены на обоих берегах предельные уклоны 0,033. При этом на правом берегу указанный уклон совпадает с кривой Р=200 м в плане. Допущение совпадения крутого уклона с кривой вызвано высоким габаритом моста и необходимостью подземного пересечения Б. Дорогомиловской улицы. Остальные уклоны не превышают 0,014.
Станция “Киевский вокзал” и тупики расположены на уклоне 0,003.
Расстояние от существующей станции “Смоленская площадь” до станции “Киевский вокзал” составляет 1350 м. Глубина заложения станции от платформы до поверхности 8,70 м.
3. В заключение необходимо отметить, что элементы проектирования, принятые на 2-й очереди, значительно лучше учитывают условия плавности хода подвижного состава и эксплоатацию по сравнению с 1-й очередью.
Минимальные радиусы кривых, примененные на 2-й очереди, составляют:
На горьковском радиусе — Р = 400 м и на покровском и арбатском радиусах Р=200 м.
Кривых радиусом менее 400 м, снижающих скорость, на 1-й очереди построено 14,05% от длины трассы, а на 2-й — только 6,22%. Из них крутые кривые радиуса меньше 200 м на 1-й очереди составляют 2,04% от всей длины трассы, в то время, как на 2-й очереди их нет.
Общее протяжение кривых на 1-й очереди составляет 33,60% от общей длины трассы, а на 2-й — лишь 22,95%.
Максимальный предельный уклон с учетом влияния кривой, совпадающей с ним в плане на 1-й очереди, составлял 0,0382, а на 2-й — 0,0357 (арбатский радиус — на правом берегу реки).
Протяжение подъемов и скатов от 0,015 до 0,0382 на 1-й очереди составило 23,25%, а на 2-й от 0,015 до 0,0357—21,18% от всей длины трассы.
При этом необходимо отметить, что высокий процент больших уклонов на 2-й очереди получился в основном за счет двух переходных участков от глубокого заложения к мелкому на горьковском и Покровском радиусах в связи с неблагоприятными условиями залегания устойчивых пород и рельефа местности, тогда как на 1-й очереди указанные условия благоприятствовали уменьшению длин переходных участков (Комсомольская площадь — Красные ворота и Дзержинская площадь — Охотный ряд).
Кроме этого, необходимо остановиться еще на ряде показателей, улучшающих плавность движения поездов, а именно: шаг (элемент) проектирования увеличен с 75 до 150 м. Сопрягающие кривые в вертикальной плоскости увеличены с Р=1500 м до Р=3000 м. Значительно увеличены длины переходных кривых. Для кривой Р=400 м на 1-й очереди длина переходной кривой применена Р=12,5 при параметре С=5000, в то время как на 2-й очереди приняты Р=45,0 м при С=18000.
Г. Размещение по трассе и планировка станций и вестибюлей
Стремление создать наиболее удобный для трудящихся метрополитен, обслуживающий центры и магистрали наибольшего скопления пассажиров, заставляет проектировщика искать наилучшее с точки зрения пассажиропотоков расположение станций, а также их входов и выходов.
Удачное решение вопроса попадания пассажиров в вестибюли и на станции с наименьшей затратой времени и сил — это одно из основных требований пассажира к метро.
С точки зрения удовлетворения этих требований на 2-й очереди по сравнению с 1-й имеются значительные достижения. Там, где позволяли городские условия, эскалаторы выведены прямо до уровня поверхности земли. Тем самым исключены длинные подходные подземные коридоры и обычно сопровождающие их высокие лестницы, являющиеся, как показал опыт 1-й очереди, утомительными для пассажира и требующими значительного времени для их преодоления. Увеличена скорость движения лент эскалаторов до 0,8 м в 1 сек., независимо от длины эскалатора.
По сравнению с 1-й очередью 2-я строится на базе более высокой механизации (применение до 42 щитов) и из более совершенных материалов — металла. Уже и в самих проектах станций 2-й очереди имеются значительно большие достижения в отношении планировки и удобств для пассажиров, чем на 1-й очереди.
Все это стало возможным благодаря невиданному подъему мощи и благосостояния нашего социалистического отечества, широкому развитию техники и той огромной заботе, которую проявляют к социалистической перестройке Москвы и, в частности, к строительству метрополитена вождь народов, великий Сталин и его ближайшие соратники Л. M. Каганович, Серго Орджоникидзе и Н. С. Хрущев. Вот почему Московский метрополитен есть и будет лучшим образцом социалистической стройки, достойной Красной столицы трудящихся нашего Союза.